一、填空题(本题满分30分,每空3分)1.设有程序A=[2,0,1,0;1,0,1,5;0, 6 ,2, 3];B=[1,2,-1;1,3,1];C=A(1:3,[1,2]);D=size(C)- length(B(2,:));F= C.*B ’将下列命令的运行结果填在横线上0*、0D = [0 -1] ; F= [2 0;2 0;0 6] .2. A=[2,3,2,1;1,2,2,1; 1,2,3,-2];A1=sum(A>A(2,1));A(2,:)=[],A2=A.^2-4A1= ; A2= ;3.P=[1,2,5,4;2,2,1,3];max(P,[ ],1)= [2 2 5 4] ;mean(P,2)= [3 2] .二、(本题满分10分)试编写计算程序画出曲线与曲面图形.22,22,)1((2).);20(cos sin (1).223322≤≤-≤≤-++=≤≤⎪⎩⎪⎨⎧==--y x y x e x z t t y t x y xπ%1 %2t=0:0.1: 2*pi; [x,y]=meshgrid(-2:0.1:2);x= sin(t).^3; z=(x.^2+1).* exp(-x.^2- y.^2+)+x .^2.*y; y= cos (t).^3; mesh(x,y,z)plot(x,y)三、(本题满分12分)编写程序解决下列问题:(1)试产生100⨯4阶矩阵使其元素在0—100之间的随机整数,可将此矩阵理解为100名同学的四门课程(课程1, 课程2, 课程3, 课程4)的成绩.(2)计算出每门课程和每位同学的平均成绩;(3)统计出总的优秀人次(90分及以上为优秀);(4)统计出四门课程成绩至少有两门课程不及格的人数.解:(1) a=fix((100-0+1)*rand(100,4));(2) mean(a) mean(a,2)(3)sum(sum(a>=90,2)==4)(4)sum(sum(a<60,2)>=2)四、(本题满10分)).50,20(]2,0[)2()),(1:(;)1(,sin )1()(11==-=∑=+n n x fun y function kx k x f nk k 分别取内图形用子图画出该函数在程序的第一句为返回该函数并保存试编写函数式文件程序设π(1). function y=fun1(x,n) (2). x=0:0.1:2*pi;y=0; y1= fun1 (x,20);for k=1:n y2= fun1 (x,50);y=y+ ((-1)^(k+1)*sin(k*x))/k; subplot(2,1,1),plot(x,y1)end subplot(2,1,2),plot(x,y2)y五、(本题满分10分)试利用微分方程的数值解法写出下列微分方程的求解步骤和MATLAB 程序.0)0(,2)0(,3='==-'+''x x t x x t x .(t 的变化区间为[0,10]).第一步:先将高阶微分方程转化为一阶微分方程组:选择状态变量x x x x ='=21,,则原方程化为2)0(,0)0(.,32112211==⎩⎨⎧='++-='x x x x t x tx x第二步:建立函数文件function dxdt = fun2(t,x)dxdt = [-3*t*x(1)+ x(2)+t; x(1)];第三步:求解微分方程,命令如下:[t,x]=ode45(@fun2,[0,10],[0;2]);)(cos cos lim .3;,)(,,1ln sin .2;2.1:,sin 022x e x x x A dx x A dx dA x s e x x x A x e 、x x x x --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=+=→-⎰计算极限并计算生成符号矩阵的根求方程下列各题运用符号运算功能计算六 的解函数求解微分方程用1)0()0()0()0(,2.4)4(='''=''='==+x x x x e x x dsolve t六、参考程序:1. solve('exp(x)=x^2+2')2.syms x sA=[x*sin(x),log(x);exp(-x),1/(s+x)]diff(A)int(A)A*A3.syms xlimit((cos(x)-cos(x)^(1/2))/x/(exp(sin(x))-1))4.dsolve('D4x+x=2*exp(t)','x(0)=1','Dx(0)=1','D2x(0)=1','D3x(0)=1')⎪⎩⎪⎨⎧=-++=--++03320224:.2122212212221x x x x x x x x x fsolve 组求解下面的非线性方程函数以及符号运算功能用七解一:function y=fc(x)y(1)=4*x(1).^2+x(2).^2+2*x(1).*x(2)-x(2)-2y(2)=2*x(1).^2+x(2).^2+3*x(1).*x(2)-3y=[y(1) y(2)];x0=[1 1];fsolve(@fc,x0)解二: syms x1 x2[x1 x2]=solve(‘4*x1^2+ x2^2+2* x1* x2- x2-2=0’,’ 2*x1^2+ x2^2+3* x1* x2-3=0’,’ x1’,’ x2’)《MA TLAB程序设计》参考程序一、(30分)1.D =0 -1F =2 02 00 62.A1 =1 3 3 0A2 =0 5 0 -3-3 0 5 03.max(P,[ ],1)=2 2 5 4 mean(P,2)=324.x=155.b =0 1 4-1 0 1-4 -1 06.z =20107.285二、(10分)%1t=0:0.1: 2*pi;x= sin(t).^3;y= cos (t).^3;plot(x,y)%2[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2);z=(x.^2+1).* exp(-x.^2- y.^2+)+x.^2.*y; mesh(x,y,z)三、(16分)syms xlimit((x-1)*log(x)/(exp(x-1)-1),x,1)%2solve('exp(x)-3*cos(x)+1=0')%3syms xM=[ exp(-x), x;sin(x),exp(-0.1*x)* cos(3*x)]diff(M,2)int(M,x,0,pi)%4 syms t xdsolve('Dx-6*x=exp(-t) ','x(0)=1')四、(12分)x=0.5:9.5;y=[ 0.16, 0.40, 0.66, 0.75, 0.88, 1.0, 1.1, 1.1, 1.2, 1.3];x1=1./x;y1=1./y;p=polyfit(x1,y1,1);a=p(2); b= p(1);ye=x./(a*x+b);plot(x,y,'ro', x, ye, 'b-')grid onxlabel('自变量x ')ylabel('因变量y ')title('因变量y与自变量x的拟合曲线图')五、(12分)%参考程序cj=round(normrnd(70,10,100,4));for i=1:100for j=1:4if cj(i,j)>100 cj(i,j)=100;elseif cj(i,j)<0 cj(i,j)=0;endendendkmean=round(mean(cj))disp('课程1 课程2 课程3 课程4')disp(sprintf(' %4d%7d%8d%8d ' ,kmean(1),kmean(2),kmean(3),kmean(4))) studentmean=round(mean(cj,2));studentnumber=[1:100]';[studentnumber, studentmean]c=sum(sum(cj>=90))d=sum(sum(cj<60,2)>=2)六、(10分)(1). function y=fun1(x,n)y=0;for k=1:ny=y+ ((-1)^k*sin(k*x))/k;endy(2). x=0:0.1:2*pi;y1= fun1 (x,20);y2= fun1 (x,50);subplot(211),plot(x,y1)subplot(212),plot(x,y2)七、(10分)第一步:先将高阶微分方程转化为一阶微分方程组:选择状态变量x x x x ='=21,,则原方程化为2)0(,0)0(.,32112211==⎩⎨⎧='++-='x x x x t x tx x第二步:建立函数文件function dxdt = fun2(t,x)dxdt = [-3*t*x(1)+ x(2)+t; x(1)];第三步:求解微分方程,命令如下:[t,x]=ode45(@fun2,[0,10],[0;2])补充:1.matlab 中清屏的命令是———clc2.matlab 中用于清除工作空间变量的命令是——clear3.在【0,5】上求函数f=(x-3)^2-1的最小值。